A NASA csillagászai a múltba, az univerzum kezdetébe pillantottak bele, mindössze 650 millió évvel az Ősrobbanás után, és látták, hogyan alkot hét kölcsönhatásban lévő galaxis protohalmazt.
Jelenleg ez a protohalmaz a legtávolabbi galaxishalmaz, amelynek létezését a tudósok megerősítették. A szimulációk azt mutatják, hogy a rendszer az univerzum egyik legnagyobb és legrégebbi ismert galaxishalmazává nő, amely több mint 100-szor nagyobb tömegű, mint a mi Tejútrendszerünk.
A tanulmány eredményeit ismertető cikk a The Astrophysical Journal Letters-ben jelent meg. A vezető szerző Takahiro Morishita, a California Institute of Technology IPAC Csillagászati Központjának kutatója.
Hét galaxist fedeztek fel először a NASA Hubble űrteleszkópja segítségével. Bár az összes galaxist ugyanazon a látóvonalon figyelték meg, a Hubble nem volt elég érzékeny ahhoz, hogy pontosan meghatározza, milyen messze vannak egymástól a galaxisok.
A NASA James Webb Űrteleszkópja (JWST) segítségével a csapat pontosan meg tudta mérni a Föld és a hét galaxis közötti távolságot egy vöröseltolódás nevű tulajdonság mérésével. A vöröseltolódás a galaxisok Földtől való távolságának mértéke – minél távolabb van egy galaxis, annál nagyobb a vöröseltolódása.
Univerzumunk tágulása miatt a galaxisokból érkező fény hosszabb, "vörösebb" hullámhosszra tolódik el a távolsággal, ahogyan az elhaladó mentőautó szirénája hanghullámai is hosszabb, alacsonyabb frekvenciák felé tolódnak el, ahogy a mentőautó távolodik tőled.
Egy galaxis vöröseltolódásának tanulmányozásához a csillagászok rögzítik a spektrumát – a galaxis által kibocsátott hullámhossz szivárványát –, és olyan molekulák ismert jeleit keresik, mint a hidrogén és a hélium. Ezek a hullámhosszak a távolság növekedésével eltolódnak vagy vörösödnek.
Meglepő módon mindegyik galaxisnak azonos a 7,88-as vöröseltolódása, ami 13 milliárd fényévnyire van a Földtől (referenciaként egy fényév, a fény egy év alatt megtett távolsága 9,4 billió km), ami azt jelzi, hogy mindannyian össze vannak zsúfolva. A szobrász csillagképben található rendszer jelenleg az eddigi legtávolabbi spektroszkópiailag megerősített protoklaszter.
Mivel ezeknek a galaxisoknak a fénye évmilliárdok óta eljut a teleszkópokhoz, a csillagászok olyannak látják őket, amilyen nagyon régen, csak több százmillió évvel univerzumunk születése után léteztek. Az akkori méretükből adódóan a valaha kialakult legkorábbi galaxisok közé tartozhatnak. Bár a klasztert ma nem tudjuk olyannak látni, mint amilyen, a numerikus szimulációk azt sugallják, hogy jelenleg talán az egyik legnagyobb klaszter az univerzumban.
A tudósok szerint az ilyen jellegű klaszterek nagyon ritkák és nehezen észlelhetők. "Nem valószínű, hogy találunk még egy ilyen speciális rendszert a JWST-vel" - mondja Morishita. "Tekintettel arra, hogy a JWST viszonylag kis területeket lát az égbolton, szükségünk van egy távcsőre, amely képes látni a nagyobb képet."
A következő évtizedben hasonló felfedezéseket tesz lehetővé a római Nancy Grace Űrteleszkóp, a NASA jövőbeli obszervatóriuma, amely várhatóan 2027 elején indul. Nagy területek felmérésére való képessége több mint 100-szor nagyobb, mint a JWST-é, és könnyebbé teszi a galaxishalmazok azonosítását a korai univerzumban, mint amilyet ebben a tanulmányban találtunk.
Olvassa el még: